금속기 복합재료에 따른 복합재료의 종류와 금속기복합재료의 특징과 이용분야

소개

금속기 복합재료에 따른 복합재료의 종류와 금속기복합재료의 특징과 이용분야를
금속과 신소재에 관련하여 공부하는 학생들에게 유용한 레포트입니다.

목차

■ 복합재료란?

■ 복합재료의 역사

■ 복합재료 종류에 따른 특성
1. 유리섬유
2. 탄소섬유
3. 아라미드
4. 탄화규소

■ 금속복합재료

■ 금속복합재료의 종류
1. 섬유강화 금속복합재료
2. 단결정 섬유강화 금속
3. 방향강화 FRM
4. ODS 합금
5. CC콤포지트
6. 나노사이즈 금속 복합재료

■ 금속복합재료 제조 및 성형
1. 오토클레이브 성형법
2. 필라멘트 와인딩 기법
3. 오픈 몰드를 이용한 성형법
4. 기타 성형법
5. 복합재료의 접합
★ 복합재료의 응용
1. 항공기 구조물
2. 우주 구조물
3. 자동차 구조물
4. 스포츠, 레저용품
5. 선박, 해양개발
6. 그 밖의 복합재료 응용분야

■ 최근동향 및 결론

※ Reference ※

본문내용

■ 복합재료의 역사
근대적 의미의 복합재료는 1940년대 초에 사용되기 시작한 유리섬유강화플라스틱(FRP)이 그 효시입니다. 강화플라스틱의 개념은 1960년대 이후 유리섬유보다 특성이 우수한 탄소섬유의 출현과 이것이 플라스틱 뿐만 아니라 금속이나 세라믹으로 확대 발전되면서 복합재료라는 보다 포괄적인 용어를 탄생시켰다. 복합재료는 강화재의 구조에 따라 섬유강화 복합재료(fibrous composite), 입자강화 복합재료(particulate composite)로 구분되고 강화하는 재료(matrix)에 따라 고분자 복합재료(polymer matrix composite), 금속 복합재료(metal matrix composite), 세라믹 복합재료(ceramic matrix composite)로 나누어진다. 이 중에서 섬유강화의 개념과 고분자 기지재료를 조합한 섬유강화 고분자 복합재료(fiber reinforced plastic : FRP)가 현대 복합재료의 중추적인 역할을 하고 있다.
FRP의 개념은 철근콘크리트에 비유되기도 한다. 보강재인 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유(혹은 케블라)를 수지속에 첨가하여 성형되어 사용되고, 매트릭스로서는 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 많이 쓰인다. 보강재인 유리섬유를 수지속에 첨가하여 성형 또는 가공공정을 통하여 최종제품의 형상을 만들어 낸다. Resin이 경화되어 딱딱해 지면, 보강재로써의 강도를 지니게 된다. 고분자 기지재료의 강도를 1이라 하면 유리섬유와 탄소섬유는 각각 25~40이며, 강성(stiffness)은 고분자재료에 비해 유리섬유가 20배 이상이고 탄소섬유는 70배를 상회한다. 이와 같은 물성은 강철보다 우수하거나 필적하는 것이나 무게가 금속에 비해 가벼우므로, 더욱 가벼운 고분자 기지재료와 조합되는 FRP는 ‘강철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운’ 이상적인 경량구조재가 된다. 그리고 최종 복합재료 제품의 형상은 가공과정에서의 mold, die 혹은 가공방법에 따라 다양하게 결정된다.

참고자료

· ※ REFERENCE ※
· 1) 박익민 최정철 “복합재료” 1990
· 2) R.M.Jones, "Mechanics of Composite Materials", McGraw-Hill Kogakusha, (1975)
· 3) B.W.Rosen, "Tensile of Fibrous Composites", AIAA J.,2, 1985
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